[发明专利]一种基于振动信号的GIS故障精确定位方法及定位系统

摘要

本发明公开了一种基于振动信号的GIS故障精确定位方法及定位系统，采用GIS故障精确定位系统；所述GIS故障精确定位系统包括依次相连的振动传感器、数据采集仪和PC机，所述振动传感器固定安装在GIS设备的壳体外壳面上。本发明提供的基于振动信号的GIS故障精确定位系统，其振动信号的采集与GIS设备没有电气联系，结构简单，易于操作，经济而实用。本发明提供的基于振动信号的GIS故障精确定位方法，能够同时精确定位机械故障与绝缘故障，而且定位精度高于现存手段及方法。

主权项

1.一种基于振动信号的GIS故障精确定位方法，其特征是：采用GIS故障精确定位系统；所述GIS故障精确定位系统包括依次相连的振动传感器、数据采集仪和PC机，所述振动传感器固定安装在GIS设备的壳体外壳面上；其中，所述振动传感器，用于实时采集GIS设备的振动信号，并将振动信号传输给数据采集仪；所述数据采集仪，用于接收振动信号，并依次经降噪、滤波和A/D变换处理后将振动信号传输给PC机；所述PC机，用于接收数据采集仪输出的振动信号，并进行GIS故障定位分析给出定位结果；所述振动传感器为铁磁性传感器，通过吸附在GIS设备的气室法兰处的固定螺母上进行固定安装；所述振动传感器为5个，在一侧法兰上总共布置4个传感器，这4个传感器A、B、C、D分别布置在对应时钟的0点,3点,6点,9点钟方向，在故障气室的另一端对应时钟的0点方向布置传感器E；定位方法，包括以下步骤：1)在GIS设备的壳体外壳面上固定安装振动传感器，将振动传感器的输出端连接于数据采集仪，将数据采集仪的输出端连接至PC机；2)启动GIS设备处于运行状态，通过振动传感器实时采集GIS设备的振动信号，设定振动信号采样频率为25600Hz，采样时间为2.5s；3)通过数据采集仪对振动传感器采集到的振动信号进行小波降噪处理；4)通过数据采集仪对小波降噪处理后的振动信号进行滤波和A/D变换处理；5)分别对比A、B、C、D传感器接收故障振动信号的时间差，若最大时间差Δt_max小于0.0001s，则认为故障位于中心导电杆上，否则认为故障位于GIS内壁上；6)当确定故障位于中心导电杆上后，通过对比传感器A、E所捕获故障振动信号的时间差，分别根据A点优先触发时Δl＝(L‑3750Δt)/2，E点优先触发时Δl＝(L+3750Δt)/2确定故障点距离A侧法兰的距离，其中L为故障气室的长度，Δl为导电杆上故障点距离传感器A的距离，Δt为传感器A、E所捕获故障振动信号的时间差；7)当确定故障位于GIS内壁上时，分别依据A、C,B、D传感器所捕获故障振动信号的时间差Δt_AC、Δt_BD确定故障点距A、C传感器的距离差Δl_AC＝3750Δt_AC，故障点距B、D传感器的距离差Δl_BD＝3750Δt_BD,分别以A、C，B、D为焦点建立基于距离差Δl_AC，Δl_BD的双曲线，根据信号到达A、C，B、D传感器的先后顺序确定有效分支，靠近振动信号优先到达的传感器的分支为有效分支，两个双曲线有效分支的交点即为故障点，依据GIS的展开图确定故障点的坐标。